Ver el código de «Píxel»

{{redirige aquí|Pixels|Pixels (cortometraje)|el cortometraje}}
{{otros usos|Pixels (película de 2015)|la película}}
[[Archivo:Pixel-example.png|thumb|Ampliación de una zona de una imagen donde se pueden apreciar los pixeles.]]
Un '''píxel''' o '''pixel''',<ref>{{Cita DLE|píxel}}</ref> plural '''píxeles''' o '''pixeles (''' [[neologismo]] del inglés ''pixel'', derivado del [[acrónimo]] del [[idioma inglés|inglés]] ''picture element'', 'elemento de la imagen') es, en informática, la unidad mínima que forma una [[imagen digital]]. Esta imagen puede ser mostrada e interpretada por el ''[[hardware]]'' de un ordenador, por ejemplo, mediante un [[Monitor de computadora|monitor]] o una [[impresora]]. 

Un píxel usualmente se visualiza como un punto o un cuadrado, pero conceptualmente no tiene una forma determinada. Se puede decir que se trata de una muestra abstracta o una unidad de medida de [[resolución de pantalla]]. El píxel no tiene una medida concreta, en cada caso se establece por el fabricante del aparato que los usa, aunque acostumbra a ser del orden de [[Micrómetro (unidad de longitud)|micrómetros]].

Los píxeles son elementos independientes, pero el hecho que se perciban visualmente como un conjunto, es debido a la limitación de nuestra visión, que hace que se obtenga una sensación de continuidad. A partir del concepto de píxel, se han derivado otros términos, como por ejemplo, [[vóxel]] (elemento de volumen), [[texel]] (elemento de textura) y [[surfel]] (elemento de superficie), utilizados por otros procesamientos de la [[imagen]].<ref>{{Cita web|url=https://www.techtarget.com/whatis/definition/pixel|título=What is a Pixel? Definition, Meaning and How They Work {{!}} TechTarget|fechaacceso=2023-11-28|sitioweb=WhatIs.com|idioma=en}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.ultimate-photo-tips.com/what-is-a-pixel.html|título=What is a Pixel?|fechaacceso=2023-11-28|fecha=2017-06-15|sitioweb=Ultimate Photo Tips|idioma=en-US}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://techterms.com/definition/pixel|título=Pixel Definition - What is a pixel?|fechaacceso=2023-11-28|sitioweb=techterms.com}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.mentalfloss.com/article/59951/what-exactly-pixel-and-why-it-important-my-tv|título=What Exactly Is a Pixel?|fechaacceso=2023-11-28|fecha=2014-11-09|sitioweb=Mental Floss|idioma=en-US}}</ref> 

Se considera que [[Russell A. Kirsch|Russell Kirsch]] fue su inventor cuando trabajaba en el [[Instituto Nacional de Estándares y Tecnología]], y fue la base para el desarrollo de las imágenes digitales. La primera imagen escaneada es una foto de su hijo, del año 1957.<ref>{{Cita web|url=https://www.oregonlive.com/silicon-forest/2020/08/russell-kirsch-inventor-of-the-pixel-dies-in-oregon-at-age-91.html|título=Russell Kirsch, inventor of the pixel, dies in Oregon at age 91|fechaacceso=2023-11-28|apellido=Oregonian/OregonLive|nombre=Mike Rogoway {{!}} The|fecha=2020-08-12|sitioweb=oregonlive|idioma=en}}</ref> 

== Concepto ==
[[Archivo:Pixeles_de_telefono.jpg|miniaturadeimagen|220x220px|Píxeles observados a través de un microscopio.]]
Ampliando lo suficiente una imagen  (''zoom'') en la [[Monitor de computadora|pantalla]] de una [[computadora]], pueden observarse los píxeles que la componen, basta con ver esta pantalla a través de una gota de agua. Los píxeles son los puntos de color (siendo la escala de grises una gama de color monocromática). Las imágenes se forman como una sucesión de píxeles. La sucesión marca la coherencia de la información presentada, siendo su conjunto una [[vector (informática)|matriz]] coherente de información para el uso digital. El área donde se proyectan estas matrices suele ser rectangular. La representación del píxel en pantalla, al punto de ser accesible a la vista por unidad, forma un área homogénea en cuanto a la variación del color y densidad por pulgada, siendo esta variación nula, y definiendo cada punto sobre la base de la densidad, en lo referente al área.

En las imágenes de [[mapa de bits]], o en los dispositivos gráficos, cada píxel se codifica mediante un conjunto de bits de longitud determinada (la [[profundidad de color]]); por ejemplo, puede codificarse un píxel con un [[byte]] (8 [[bit]]s), de manera que cada píxel admite hasta 256 variaciones de color (2<sup>8</sup> posibilidades binarias), de 0 a 255. En las imágenes llamadas de [[color verdadero]], normalmente se usan tres bytes (24 bits) para definir el color de un píxel; es decir, en total se pueden representar unos 2<sup>24</sup> colores, esto es 16.777.216 variaciones de color. Una imagen en la que se utilicen 32 bits para representar un píxel tiene la misma cantidad de colores que la de 24 bits, ya que los otros 8 bits son usados para efectos de transparencia.
[[Archivo:FILE Hipersônica Rio 09 - 8 BIT Game People, Festival Internacional de Linguagem Eletrônica.jpg|miniaturadeimagen|Arte con pixel]]
Para poder visualizar, almacenar y procesar la información numérica representada en cada píxel, se debe conocer, además de la profundidad y brillo del color, el [[Teoría del color|modelo de color]] que se utiliza. Por ejemplo, el modelo de color [[Modelo de color RGB|RGB]] (''Red-Green-Blue'') permite crear un color compuesto por los tres colores primarios según el sistema de mezcla aditiva. De esta forma, según la cantidad de cada uno de ellos que se use en cada píxel será el resultado del color final del mismo. Por ejemplo, el color magenta se logra mezclando el rojo y el azul, sin componente verde (este byte se pone en 0). Las distintas tonalidades del mismo color se logran variando la proporción en que intervienen ambas componentes (se altera el valor de esos dos bytes de color del píxel). En el modelo RGB lo más frecuente es usar 8 bits al representar la proporción de cada una de las tres componentes de color primarias. Así, cuando una de las componentes vale 0, significa que ella no interviene en la mezcla y cuando vale 255 (2<sup>8</sup> – 1) significa que interviene dando el máximo de ese tono, valores intermedios proveen la intensidad correspondiente.

La mayor parte de los dispositivos que se usan con una computadora ([[pantalla de ordenador|monitor]], [[escáner]], etc.) usan el [[Modelo de color RGB| modelo RGB]] (modelo de reflexión o aditivo), excepto los que aportan tintes, como las impresoras, que suelen usar el [[Modelo de color CMYK| modelo CMYK]] (modelo sustractivo).

=== Profundidad de color ===
{{VT|Profundidad de color}}
Un píxel, comúnmente, se representa con: 8 bits (2<sup>8</sup> colores), con 24 bits (2<sup>24</sup> colores, 8 bits por canal de color) o con 48 bits (2<sup>48</sup> colores); en [[Cámara réflex de único objetivo | fotografía avanzada]] y digitalización de imágenes profesional, se utilizan profundidades aún mayores, expresadas siempre en valores de bits por canal de color, en lugar de la suma de los tres canales. Los primeros son los más utilizados, reservando el de 8 bits para imágenes de alta calidad, pero en tonos de grises, o bien, con 256 colores en paleta seleccionada para baja calidad colorimétrica; el de 24 bits es el más común y de alta calidad, se lo utiliza en la mayoría de las imágenes fotográficas.

== Propiedades ==

=== Intensidad de color al píxel ===
La intensidad de cada píxel es variable: en los sistemas de [[color]], cada píxel tiene normalmente tres o cuatro dimensiones de variabilidad del tipo [[rojo]], [[verde]] y [[azul]] (modelo de color [[RGB]]), o bien [[cian]], [[magenta]], [[amarillo]] y [[Negro (color)|negro]] (modelo de color [[Modelo de color CMYK|CMYK]]). A cada píxel, se le asocia un número digital que corresponde a su nivel de luminosidad en la imagen. El valor de esta magnitud representa la energía electromagnética capturada y siempre es un número positivo codificado en binario.
[[Archivo:Profundidad de color.jpg|367px|miniaturadeimagen|Profundidad de color]][[Archivo:Imagen con 2 bits.jpg|miniaturadeimagen|Imagen de 2 bits]]
[[Archivo:Imagen real.jpg|miniaturadeimagen|Imagen de 8 bits]]
El número de colores diferentes que podemos representar con un píxel depende del número de [[Bit|bits]] por píxel (bpp) o [[profundidad de color]]. El máximo número de colores que puede tomar un píxel podemos encontrarlo elevando 2 al número de bpp. Los valores más comunes son los siguientes:
* 1 bpp → <math>2^1=2</math> colores, también llamado [[Monocromo|''monocrom''.]]
* 2 bpp →  <math>2^2=4</math>colores, llamado ''[[Color Graphics Adapter|CGA]]''.
* 4 bpp →<math>2^4=16</math>  colores, esta es la profundidad mínima aceptada por el estándar [[Video Graphics Array|VGA.]]
* 8 bpp →  <math>2^8=256</math> colores, llamado ''[[Super VGA|súper-VGA]]''.
* 16 bpp →<math display="inline">2^{16}=65536</math> colores, conocido como [[Highcolor.|''Highcolor''.]]
* 24 bpp → <math>2^{24}=16777216</math> colores, llamado ''[[Truecolor]]''.
* 48 bpp →  <math display="inline">2^{48}=281474976710656</math> colores, utilizado para trabajos profesionales.
Todas las imágenes digitales están formadas por una disposición de píxeles a modo de matriz, con sus correspondientes filas y columnas que nos darán la localización de cada elemento de la composición. Cuantos más píxeles se usen para representar una imagen, más fiel será al modelo original.

=== Resolución del píxel ===
El número de píxeles de una imagen se llama a veces resolución, aunque la resolución tiene una definición más específica, ya que incluye otros parámetros. Los píxeles de una imagen se pueden expresar de diversas maneras: como un único número, como en el caso de las cámaras digitales, en las que decimos ''5 megapíxeles'' y nos referimos a que tienen 5 millones de píxeles; también los podemos definir con dos números, como ''640 x 480'', en los que entendemos que la imagen tiene 640 píxeles de anchura y 480 de altura.

Es importante establecer la diferencia entre los píxeles como elementos de la imagen y los píxeles como dispositivos físicos capaces de captar luz dentro de la matriz de un sensor digital, aunque es correcto hablar de píxeles con ambos significados.

En informática, una imagen formada por píxeles se llama [[mapa de bits]] o imagen rasterizada.

=== Píxel cuadrado ===
El '''píxel cuadrado''' es la representación del punto en formato digital. El píxel es la unidad mínima de información en imagen gráfica [[2D]], que tanto sirve para la representación como para el almacenamiento de información.

==== Relación ====
En los sistemas de hoy en día, a partir de la [[relación de aspecto]] y de la [[definición espacial]], los píxeles se mesuran en unas determinadas unidades. Para el caso de la definición horizontal (<math>D_H</math>)se mesura en [[cpw]] i, en cambio, la definición vertical (<math>D_V</math>) se mesura en [[cph]]. Dadas estas definiciones, porqué el píxel se considere cuadrado tiene que cumplir la siguiente : <math display="block">{D_H\over D_V}={W\over H}</math>en qué <math>{W\over H}</math>es la relación de aspecto.

==== Concepto a partir de la relación ====
La relación anterior pone de manifiesto que, para comparar dos magnitudes (<math>D_H</math> i <math>D_V</math>), tienen que contener las mismas unidades. Por tanto, por el caso de (<math>D_H</math>), si multiplicamos por H (centímetros por unidad de altura), quedan las unidades de ciclos/<math>(\mathrm{cm}^{-1})
</math>

Analógicamente, por si acaso (<math>D_V</math>), si multiplicamos por V (centímetros por unidad de anchura), quedan las unidades de ciclos/<math>(\mathrm{cm}^{-1})
</math>

Por lo tanto, ahora ya podemos comparar las dos magnitudes. En caso de que sean iguales, se trata de un píxel cuadrado.

==== Utilidad ====
En términos de [[exploración entrelazada]], el fenómeno del píxel cuadrado se dio a conocer en la década de 1980. En aquel momento, la compañía [[Apple]] tuvo muchas dificultades para poder representar la realidad tal como era; quiso utilizar un sistema de exploración antiguo en altas resoluciones de la época (640 x 200), que deformaban notablemente la realidad. A partir de entonces, se vio la necesidad de adaptar los sistemas de exploración a las altas [[Resolución de pantalla|resoluciones.]]

== Múltiplos habituales ==
=== Megapíxel ===
{{VT|Prefijos del SI}}
Un '''megapíxel''' o '''megapixel''' (Mpx) equivale a 1 millón de píxeles, a diferencia de otras medidas usadas en la computación en donde se suele utilizar la base de 1024 para los prefijos, en lugar de 1000, debido a su conveniencia respecto del uso del [[Byte#Nombres para diferentes unidades|sistema binario]]. Usualmente se utiliza esta unidad para expresar la [[resolución de imagen]] de [[cámara digital|cámaras digitales]]; por ejemplo, una cámara que puede tomar fotografías con una resolución de 2048&nbsp;×&nbsp;1536 píxeles se dice que tiene 3,1 megapíxeles (2048&nbsp;×&nbsp;1536&nbsp;=&nbsp;3.145.728).

La cantidad de megapíxeles que tenga una cámara digital define el tamaño de las fotografías que puede tomar y el tamaño de las impresiones que se pueden realizar; sin embargo, hay que tener en cuenta que la matriz de puntos está siendo distribuida en un área bidimensional y, por tanto, la diferencia de la calidad de la imagen no crece proporcionalmente con la cantidad de megapíxeles que tenga una cámara, al igual que las ''x'' de una grabadora de discos compactos.

Las cámaras digitales usan componentes de electrónica fotosensible, como los [[Dispositivo de carga acoplada|CCD]] (del inglés Charge-Coupled Device) o sensores [[CMOS]], que graban niveles de brillo en una base por-píxel. En la mayoría de las cámaras digitales, el CCD está cubierto con un [[Mosaico filtro de color | mosaico de filtros de color]], teniendo regiones color rojo, verde y azul ([[Modelo de color RGB|RGB]]) organizadas comúnmente según el [[Mosaico de Bayer|filtro de Bayer]], así que cada píxel-sensor puede grabar el brillo de un solo color primario. La cámara interpola la información de color de los píxeles vecinos, mediante un proceso llamado [[interpolación cromática]], para crear la imagen final.

;Dimensiones de imagen según proporción y cantidad de pixeles:

Para saber el número total de píxeles de una cámara, basta multiplicar el ancho de la imagen máxima que puede generar por el alto de la misma —desactivando previamente el [[zoom digital]]—; también es posible dividir el número de píxeles de ancho entre el número correspondiente al alto, y conocer la proporción de la imagen obtenida.

{| class="wikitable sortable"
|-
! Formato !! [[Resolución de pantalla]] !! [[Relación de aspecto]] !! Megapíxeles
|-
|[[480i]]|| 720 × 480 || 1.333:1 ([[4:3]]) || 0.3456
|-
|[[576i]]|| 720 × 576 || 1.333:1 ([[4:3]]) || 0.41472
|-
| [[SVGA]] || 800 × 600 || 1.333:1 ([[4:3]]) || 0.48
|-
| [[XGA]] || 1024 × 768 || 1.333:1 ([[4:3]]) || 0.786432
|-
| [[720p]] (HD) || 1280 × 720 || 1.777:1 ([[16:9]]) || 0.9216
|-
|768p (HD+)
|1366 × 768
|1.777:1 ([[16:9]])
|1.049088
|-
|1024p
|1280 × 1024
|1.25:1 (5:4)
|1.31072

|-
| 900p (HD+) || 1600 × 900 || 1.777:1 ([[16:9]]) || 1.44
|-
| [[1080p]] (Full HD) || 1920 × 1080 || 1.777:1 ([[16:9]]) || 2.0736
|-
|[[Resolución 2K|R1080p]] (2K)
|2048 × 1080
|1.85:1 (17:9)
|2.21184
|-
|[[Resolución 2K|WQHD]] (+2K HD) || 2560 × 1440 || 1.777:1 ([[16:9]]) || 3.6864
|-
|[[2160p]] (4K UHD) || 3840 × 2160 || 1.777:1 ([[16:9]]) || 8.2944
|-
|[[4320p]] (8K UHD) || 7680 × 4320 || 1.777:1 ([[16:9]]) || 33.1776
|-
|[[Resolución 16k|8640p]] (16K UHD)
|15360 × 8640
|1.777:1 ([[16:9]])
|132.7104
|}

=== Gigapíxel ===
{{VT|Prefijos del SI}}
Un '''gigapíxel''' (Gpx) equivale a un millardo o mil millones de píxeles, utilizando la base 1000 de los [[prefijos del sistema internacional]], en vez de la base 1024 [[ISO/IEC 80000]] o [[prefijo binario]] utilizados normalmente en el entorno de la [[informática]]. Usualmente se utiliza esta unidad para expresar la [[resolución de imagen]] de [[cámara digital|cámaras digitales]].

Existen cámaras digitales capaces de realizar fotografías en gigapíxeles, como por ejemplo la [[ARGUS-IS]] de la [[Defense Advanced Research Projects Agency|Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa]] (DARPA)<ref>{{cita web|url=http://www.gizmag.com/argus-is-darpa-gigapixel-camers/26078/|título=DARPA's new 1.8-gigapixel camera is a super high-resolution eye in the sky|fechaacceso=6 de marzo de 2014|editorial=gizmag.com|idioma=inglés}}</ref> y la ''super cámara'' desarrollada por David Brady y su equipo de ingenieros de la [[Universidad de Duke]].<ref>{{cita web|url=http://www.telesurtv.net/articulos/2012/06/20/la-camara-del-futuro-tomara-imagenes-de-hasta-50-gigapixeles-2375.html|título=La cámara del futuro tomará imágenes de hasta 50 gigapíxeles|fechaacceso=6 de marzo de 2014|editorial=telesurtv.net}}</ref><ref>{{cita web|url=http://www.npr.org/2013/12/10/250000359/supercamera-more-pixels-than-you-know-what-to-do-with|título=Supercamera: More Pixels Than You Know What To Do With|fechaacceso=6 de marzo de 2014|editorial=npr.org|idioma=inglés}}</ref>

=== Subpíxel ===
Muchos sistemas de adquisición y reproducción de imagen, por varias razones, no son sensibles en los diferentes canales de colores de un mismo lugar. Esta aproximación se suele resolver usando múltiples subpíxeles, cada uno de los cuales soporta un único canal de color.
[[Archivo:Subpixel-rendering-RGB.png|miniaturadeimagen|410x410px]]
En este tipo de sistemas que utilizan subpíxeles, se pueden realizar dos tipos de aproximaciones:

* Los subpíxeles pueden ser ignorados, tratando los píxeles como la unidad más pequeña a la cual nos podemos dirigir en una imagen.
* El subpíxel puede ser incluido en los cálculos de [[Renderización de subpixel|representación]]; esto supone una mejor resolución del color de la imagen resultante, aunque el proceso de representación será más largo.

== Véase también ==
* [[Vóxel]]
* [[Texel (gráficos)|Texel]]
* [[Píxel muerto]]
* [[Resolución de pantalla]]
* [[Tesela]]
* [[Dot pitch]]

== Referencias ==
{{listaref}}

{{Control de autoridades}}
{{ORDENAR:Pixel}}
[[Categoría:Imagen digital]]
[[Categoría:Procesamiento digital de imágenes]]